CN109788880A - 具有弹簧加载式操作触发件的片状材料分配器 - Google Patents

Abstract

一种片状材料分配器，其包括操作触发件和用于摩擦地接合待分配的片状材料的可旋转的滚筒，其中所述操作触发件能沿第一方向从待机位置手动地运动至受压位置，其中所述分配器包括复位弹簧，该复位弹簧沿第二方向将所述操作触发件从所述受压位置驱动至所述待机位置，并且所述操作触发件包括可释放的接合机构，该接合机构接合所述滚筒并且仅仅在所述操作触发件沿所述第二方向运动时使所述滚筒旋转。

Description

具有弹簧加载式操作触发件的片状材料分配器

技术领域

本发明涉及一种具有弹簧加载式操作触发件的片状材料分配器，该片状材料分配器特别地、但并非唯一地被用作纸巾分配器。

背景技术

纸巾分配器具有各种形式，包括简单的壳体，其中经预切割的纸巾可从该壳体被抽出，以及从纸巾材料卷切割纸巾的更复杂的机构。前一种类型的一个问题是制造待分配的纸巾所需的能量和资源。纸巾在制造期间被切割和折叠，然后被堆叠和包装以放置于分配器中。对于后一种分配器类型，由于纸巾材料卷更容易生产，制造成本较低。

存在许多已知的分配器类型，包括集成式切割机构。一种类型特别地使用旋转滚筒以在单次运动中切割纸巾并且将纸巾从分配器弹出。片状材料卷布置于滚筒上方的隔室(bay)中，并且滚筒布置于片状材料的从隔室延伸至分配器的出口的路径中。滚筒具有摩擦地接合纸的表面，所以滚筒的旋转将纸从卷抽出并将纸从出口弹出。滚筒包括某种刀，所述刀在滚筒的切割角度处进入片状材料的路径，从而从卷切割一张纸巾。在这种产品的一种形式中，滚筒包括弹簧加载式驱动机构，所述弹簧加载式驱动机构使滚筒从发射角度至起始位置旋转通过该滚筒的360度旋转的一部分。在使用中，使用者拉动从出口伸出的一段纸巾材料，并且该拉动由于纸在滚筒的表面上的摩擦接合而使滚筒从起始位置旋转至发射角度。一旦到达发射角度，滚筒就接着围绕该滚筒的旋转的剩余部分被驱动，在此期间滚筒切割纸以便将一张纸巾传递至使用者。在此之后，驱动机构继续使滚筒旋转，所以留出从出口伸出的一段纸巾材料。

这种纸巾分配器可能会失效，例如，如果驱动滚筒的控制弹簧失效，或者如果机构中的某个地方存在卡纸。因此，已知的是，提供呈操作触发件的形式手动超驰控制，对操作触发件的按压直接地使滚筒旋转。这样的特征仅仅在滚筒仍然可旋转的情况下和/或在卡纸或其它故障可被清除的情况下起作用以分配纸巾。若滚筒不可旋转和/或在卡纸或其他故障不可被清除的情况下，则操作触发件将抵抗按压，并且必须找到另一种解决方案。

然而，在实践中，使用者为公众的一员，或者为不熟悉分配器的工作的人，并且如果操作触发件抵抗按压，则他们可能继续尝试用越来越大的力来按压触发件。通常这种按压被进行直至对机构造成进一步的损害。

发明内容

本发明旨在克服上述问题中的一些。因此，根据本发明，片状材料分配器包括操作触发件和用于摩擦地接合待分配的片状材料的可旋转的滚筒，其中操作触发件能够沿第一方向从待机位置手动地运动至受压位置，其中分配器包括复位弹簧，该复位弹簧沿第二方向将操作触发件从受压位置驱动至待机位置，并且操作触发件包括可释放的接合机构，所述可释放的接合机构接合滚筒并且仅仅在操作触发件沿第二方向运动时使滚筒旋转。

因此，本发明提供一种手动超驰控制特征，该特征仅仅在操作触发件的返回运动时驱动所述分配机构。这意味着，手动超驰控制的强度可通过选择复位弹簧的强度来控制，以及被特别地控制至比可能对分配器造成更大的损害的水平低的水平。这还意味着，使用者将不能够像他们可能以上述已知的示例性方式所进行的一样对抵抗式操作触发件施加越来越大的力。

可释放的接合机构可为用于仅仅沿一个方向驱动滚筒的任何已知的机械机构，包含任何已知类型的齿条与小齿轮、棘轮或摩擦接合。然而，在优选实施例中，滚筒可包括在其第一端处的棘轮齿轮，并且操作触发件可包括成角度的齿的齿条，所述成角度的齿可接合棘轮齿轮并且在操作触发件沿第二方向运动时使棘轮齿轮旋转。所述成角度的齿可为弹性的并且可在操作触发件沿所述第一方向手动地运动时在棘轮齿轮下方挠曲。

复位弹簧可为任何已知的弹簧装置，该弹簧装置可作用于操作触发件以沿一个方向驱动该操作触发件。该复位弹簧可为在操作触发件沿第一方向运动时被置于拉伸状态下的弹簧，并且该复位弹簧可为任何类型的弹簧，比如片簧、弹性绳或螺旋弹簧。然而，在优选实施例中，操作触发件可安装于轨道上，并且复位弹簧可包括安装于操作触发件与分配器的后壁之间的螺旋弹簧。如此，螺旋弹簧在操作触发件沿第一方向运动时被置于压缩状态下，并且伸展以沿第二方向驱动操作触发件。

操作触发件可位于分配器上的任何位置(在该位置处，该操作触发件可被使用者容易地接近并且可作用于滚筒上)，例如在该分配器上方或旁边。然而，优选地，分配器可包括底壁；轨道可包括在底壁中的狭槽，并且操作触发件可包括从狭槽突出的手动接合表面。因此，使用者可通过推顶从分配器的底壁的底面突出的手动接合表面而手动地启动操作触发件。

优选地，手动接合表面可为独立的特征。然而，在替代的构造中，分配器的前盖可铰接至分配器的顶部，从而前盖的底部可来回地旋转，操作触发件可与前盖集成为一体，并且手动接合表面可为前盖自身。因此，使用者可通过按压分配器的前盖而手动地启动操作触发件。

优选地，操作触发件可包括弹簧支撑杆；分配器的后壁可包括孔，支撑杆可穿过所述孔，并且螺旋弹簧可安装于支撑杆上。这是将复位弹簧保持于正确位置中以作用于所述操作触发件的适宜的机械方式。

可旋转的滚筒可为在片状材料分配器中使用的任何已知种类，包含在被作用时简单地以均匀的运动旋转的那些种类。然而，在本发明的一个实施例中，可旋转的滚筒可以旋转通过360度，并且可包括弹簧加载式的驱动机构，该驱动机构使可旋转的滚筒从发射角度旋转通过所述360度的一部分至起始位置。滚筒在正常的使用中可从起始位置手动地旋转至发射角度。该手动的旋转可通过转动球形凸部或者通过使用者拉动从分配器伸出且作用于滚筒上的片状材料来进行。然而，除此之外，操作触发件的沿第二方向从受压位置至待机位置的运动可使滚筒从起始位置旋转至发射角度。

通过这种构造，操作触发件仅仅需要作用于滚筒来转动该滚筒从起始位置通过360度的一部分至发射角度，以便使滚筒接着执行完整的360度的旋转。这意味着，操作触发件的从受压位置至待机位置的线性运动可为短的。

继上文之后，分配器可包括用于旋转地支撑待分配的片状材料卷的支撑装置，以及从支撑装置至出口的片状材料的路径。滚筒可因此布置于所述路径中，以使得该滚筒摩擦地接合与分配器一同使用的片状材料，并且使得通过手动地操纵从出口伸出的片状材料，滚筒能从起始位置手动地旋转至发射角度，如在上面所解释说明的。进一步地，滚筒可包括径向地延伸的切割刀，该切割刀可以在滚筒的切割角度处进入所述路径。该特征允许分配器从片状材料卷分配经切割和测量的片状材料。如在上文所解释说明的，与经切割和折叠的片状材料相比，这样的材料卷为便宜的且易于制造。滚筒的切割角度可由技术人员设定，但是通常该切割角度为在发射角度之后、而在起始位置之前的一定距离处。因此，使用者可拉动从出口伸出的一段片状材料，以便由于片状材料在滚筒的表面上的摩擦接合而使滚筒从起始位置旋转至发射角度。一旦达到发射角度，滚筒就接着围绕该滚筒的旋转的剩余部分被驱动，在此期间，刀切割片状材料，从而将一片片状材料传递至使用者。滚筒接着进一步通过该滚筒的旋转运动的剩余部分驱动片状材料，直至留出从出口伸出的另一段片状材料，以便再一次执行相同的动作。

附图说明

本发明可以以各种方式实施，但是现在将通过举例并参考附图描述一个实施例，其中：

图1为根据本发明的分配器的相关构件的透视图；

图2为图1中所示的分配器的局部透视图；

图3为图1中所示的分配器的侧视图，其中所述分配器的操作触发件部分处于待机位置；

图4为图1中所示的分配器的侧视图，其中所述分配器的操作触发件部分处于待机位置与受压位置之间；

图5为图1中所示的分配器的侧视图，其中所述分配器的操作触发件部分处于受压位置；以及

图6为图1中所示的分配器的侧视图，其中所述操作触发件部分处于受压位置与待机位置之间。

具体实施方式

如图1中所示，片状材料分配器1包括操作触发件2和用于摩擦地接合待分配的片状材料(未示出)的可旋转的滚筒3。如在下面进一步解释说明的，操作触发件2能沿第一方向从如图3中所示的待机位置手动地运动至如图5中所示的受压位置。分配器1包括复位弹簧4，所述复位弹簧沿第二方向将操作触发件2从受压位置驱动至待机位置。操作触发件2包括可释放的接合机构5，所述接合机构接合滚筒3并且仅仅在操作触发件2沿第二方向运动时使所述滚筒旋转。

分配器1为纸巾分配器，所述纸巾分配器通常为已知的种类。特别地，纸巾分配器包括隔室区域6，其中纸卷(未示出)可旋转地支撑于一对臂(未示出)之间。用于纸的路径从隔室区域6向下延伸至出口7。滚筒3布置于所述路径和纸中，以使得纸传递至滚筒3上，围绕滚筒3被向后引导并且接着被向前引导离开出口7。进给辊(未示出)布置于滚筒3的前方，以将纸引导至滚筒3上。出口辊(未示出)布置于滚筒3下方以朝向出口7引导纸。纸在进给辊与出口辊之间被保持与滚筒3接触。可根据相应的安装点8和9确定进给辊和出口辊的位置。滚筒3的外表面10包括摩擦接合材料11，该摩擦接合材料有助于滚筒3与纸之间的摩擦接合。

滚筒3能旋转通过360度，并且包括已知的类型的弹簧加载式驱动机构(不可见)，所述弹簧加载式驱动机构使滚筒3从发射角度旋转通过360度的一部分至起始位置。弹簧加载式驱动机构设置于滚筒3的与图中可见的端相对的端处，并且包括从滚筒3延伸的径向臂和控制螺旋弹簧。径向臂的外端安装至控制螺旋弹簧的第一端，并且控制螺旋弹簧的第二端静态地安装至分配器1。在滚筒3的在图1至3中所示的起始位置中，径向臂向下延伸，并且控制螺旋弹簧布置成大致水平地处于少量的拉伸状态下。当滚筒3在使用中旋转时，如在下面进一步描述的，径向臂的外端围绕滚筒3的轴线沿着行星路径，从而使控制螺旋弹簧围绕该控制螺旋弹簧的第二端旋转并将该控制螺旋弹簧置于增加的拉伸状态下。这种情况继续通过大约120度的旋转，直至径向臂和控制螺旋弹簧的角度对齐，并且径向臂的外端在中心上方。这是滚筒3的发射角度。越过该角度点，控制螺旋弹簧收缩并且进一步围绕径向臂的行星路径拉动径向臂的外端。这种情况继续通过180度直至径向臂和控制螺旋弹簧的角度再一次沿另一个方向对准。此时，滚筒3的动量致使滚筒继续旋转通过最后的60度左右返回至起始位置。因此，为了使滚筒3实现完整的360度的旋转，仅仅需要手动地使滚筒从起始位置旋转通过120度至发射角度。弹簧加载式驱动机构执行剩余部分。

滚筒3在与弹簧加载式驱动机构相对的端处连接至第一棘轮齿轮12。该第一齿轮12由棘爪13控制，以使得第一齿轮只能沿顺时针方向旋转。这意味着，在滚筒3的从起始位置至发射角度的最初的120度的旋转过程中，由第一齿轮12以及棘爪13所提供的棘轮机构防止滚筒3由于随着控制螺旋弹簧被置于增大的拉伸状态下时所产生的力而沿逆时针方向旋转。第一齿轮12包括空白部分14，该空白部分的开始部分15与发射角度大约在角度上重合。空白部分14的结束部分16与径向臂和控制螺旋弹簧的角度第二次对准的角度点大约在角度上重合。空白部分14防止棘爪13在控制螺旋弹簧使滚筒3从发射角度旋转时产生对控制螺旋弹簧的收缩力的阻力。当滚筒3的动量使滚筒通过该滚筒的360度的运动的最后的60度左右时，由第一齿轮12和棘爪13所提供的棘轮机构再一次起作用，以防止滚筒3沿逆时针方向旋转。一旦滚筒3再一次到达起始位置，棘爪3就接合第一齿轮12并防止滚筒3在控制螺旋弹簧的力下沿逆时针方向旋转。

滚筒3包括径向地延伸的切割刀(不可见)，所述切割刀在滚筒3的切割角度处进入纸的路径。切割刀进入纸的路径在发射角度的角度附近发生，但是切割动作仅仅在该角度之后发生。这对于确保拉动从出口7伸出的纸并从而使滚筒3旋转的使用者可继续这样拉动直至至少达到发射角度来说是必要的。若非如此，则一张纸将在达到发射角度之前被切割并从分配器1被分配，并且弹簧加载式驱动机构将不会运行以从出口7进给另一段纸以用于下一次分配动作。

如在上文所解释说明的，通过使用者拉动从出口7伸出的一段纸，滚筒3能够从起始位置手动地旋转至发射角度。这种拉动由于纸与滚筒3的外表面10上的摩擦材料11之间的摩擦接合而使滚筒3转动。然而，分配器1还设置有球形凸部(不可见)，通过该球形凸部，可使滚筒3从起始位置至发射角度手动地旋转通过大约120度。该球形凸部可被用于代替拉动从出口7伸出的纸或者在没有纸从出口7伸出(因为纸已经被撕掉或者分配器1处于纸尚未被进给至出口7的装载期间)的情况下使用。

现在参考图2，滚筒包括第二棘轮齿轮17，所述第二棘轮齿轮在第一棘轮齿轮12内侧安装至滚筒3。第一棘轮齿轮12和第二棘轮齿轮17为同轴的，并且相对于彼此旋转地固定。第二棘轮齿轮17的完整形状在图3至6中以虚线示出，并且从这些图可以看出所述第二棘轮齿轮包括齿18。操作触发件2布置于第二齿轮17下方，并且包括主体19，所述主体具有成角度的齿21的齿条20，所述成角度的齿用于与第二齿轮17的齿18配合，如在下面更详细地解释说明的。成角度的齿21由弹性塑料材料制成，所以它们可向下挠曲。这允许操作触发件2在第二齿轮17下方沿第一方向运动。正是这些特征提供了本发明的可释放的接合机构5。

分配器1包括底壁22，在底壁中形成有狭槽23。操作触发件2被安装成用于在狭槽23中进行线性往复运动。所述操作触发件包括延伸通过狭槽23的下部部分24，和凸缘构件(其中的仅仅一个25为可见的)，所述凸缘构件抵靠底壁22以将操作触发件2保持于所示位置中。下部部分24包括手动接合表面26，使用者可接近该手动接合表面以沿第一方向推动操作触发件2，如在下文所解释说明的。

复位弹簧4包括安装于操作触发件2与分配器1的后壁27之间的螺旋弹簧。如此，复位弹簧4在操作触发件2沿第一方向运动时被置于压缩状态之下，并且伸展以沿第二方向驱动操作触发件2。为了将复位弹簧4保持于该位置中，操作触发件2包括弹簧支撑杆28，复位弹簧4安装于所述弹簧支撑杆上。分配器1的后壁27包括孔29，当操作触发件2沿第一方向运动时，支撑杆28可穿过孔29，如在下文进一步解释说明的那样。

狭槽23的长度使得操作触发件2在复位弹簧4的力的作用下沿第二方向的线性运动在长度方面足以使第二齿轮17旋转通过120度，从而滚筒3从起始位置运动至发射角度。应当理解的是，这是相对较短的距离。

在使用中，分配器1操作如下。分配器1被装载以待分配的纸卷，并且纸以已知的方式被进给至滚筒3上并离开出口7。为了获得纸巾，使用者拉动从出口7伸出的纸，这使滚筒3从起始位置旋转至发射角度。一旦达到发射角度，弹簧加载式驱动机构就使滚筒3自动地旋转通过所述滚筒的旋转运动的剩余部分。在达到发射角度之后，纸被切割刀切割，从而形成一张纸，这张纸被分配至使用者。随着滚筒3继续旋转，滚筒朝向出口7并接着通过所述出口进一步进给纸，从而留出用于另一个使用者拉动的另一张纸。可替代地，可旋转操作球形凸部以用相同的方式分配一张纸。

在发生故障或卡纸的情况下，分配器1可能停止正确的工作。没有纸可从出口7伸出，或者如果有，则纸可能被卡住。操作球形凸部可能失效，所以操作球形凸部不能被用来使滚筒3旋转。如果这样的话，则操作触发件2可被用来试图迫使分配器再一次运行。

使用者推动手动接合表面26以使操作触发件2沿第一方向从如图3中所示的待机位置运动至图5中所示的受压位置。在图中，第一方向为向右。在该运动期间，操作触发件2运动通过狭槽23，支撑杆28穿过孔29，并且复位弹簧4被压缩。另外，如图4中所示，成角度的齿21被第二齿轮17的齿18向下挠曲。这种情况因为齿21和齿18面向相反的方向而发生，并且齿18的较长的成角度的侧部向下推动齿21的较长的成角度的侧部。如此，齿21和齿18彼此不接合，并且没有旋转运动被传递至第二齿轮17。

一旦操作触发件2已经到达图5中所示的受压位置，使用者就释放操作触发件2，并且该操作触发件接着通过复位弹簧4沿第二方向从受压位置运动返回至待机位置。第二方向在图中为向左。在该运动期间，操作触发件2沿狭槽23运动返回，支撑杆离开孔29返回，并且复位弹簧4伸展。如图6中所示，当操作触发件2沿第二方向运动时，齿21的短的直立侧部接合齿18的短的直立侧部，并且第二齿轮17沿顺时针方向旋转。

操作触发件2在第二方向上的运动使第二齿轮17旋转通过120度，所以滚筒3从起始位置运动至发射角度。在图6中，第二齿轮21仅仅运动通过该120度的旋转的初始部分。一旦滚筒3已经达到发射角度，弹簧加载式的驱动机构就接手并使滚筒旋转通过其360度的旋转运动的剩余部分。

如果可通过复位弹簧4的作用于滚筒3上的力清除故障，则上述操作将使分配器1返回到正确的功能。

然而，如果故障更严重，并且复位弹簧4的力不足以将故障清除，则操作触发件2将保持于图5中所示的受压位置。使用者对操作触发件2施加更大的力的任何进一步的尝试都不会导致任何这样的力被传递至滚筒3。这是本发明所提供的优于已知的布置的优点，在已知的布置中，操作触发件的沿第一方向的运动使滚筒旋转。复位弹簧4的伸展力使得足以清除大部分卡纸，而不足以损害分配器1的其它部分，例如不足以折断(snap)弹簧加载式驱动机构的径向臂。

本发明可以以落入权利要求1的范围内的各种其它方式来执行。例如，在一个替代实施例(未示出)中，复位弹簧布置于操作触发件的另一侧上，并且在操作触发件沿第一方向运动时被置于拉伸的状态。

在另一个替代实施例(未示出)中，与向下延伸不同，操作触发件从分配器侧向地延伸出。

在另一个替代实施例(未示出)中，分配器的前盖铰接至分配器的顶部，从而前盖的底部来回地旋转，并且操作触发件与前盖集成为一体。如此一来，手动接合表面为前盖自身，并且使用者可通过按压分配器的前盖来手动地启动操作触发件。

因此，本发明提供一种用于纸巾分配器的手动超驰控制特征，该特征仅仅在操作触发件的返回运动时驱动分配机构。这防止使用者像他们对已知的示例可能进行的一样对抵抗式操作触发件施加越来越大的力而可能导致引起更大的损害。该特征还使手动超驰控制的强度能够通过选择复位弹簧的强度来控制，以及被特别地控制至比可能对分配器造成更大的损害的水平低的水平。

Claims (11)

1.一种片状材料分配器，所述片状材料分配器包括操作触发件和用于摩擦地接合待分配的片状材料的可旋转的滚筒，其中所述操作触发件能沿第一方向从待机位置手动地运动至受压位置，其中所述片状材料分配器包括复位弹簧，所述复位弹簧沿第二方向将所述操作触发件从所述受压位置驱动至所述待机位置，并且其中所述操作触发件包括可释放的接合机构，所述可释放的接合机构接合所述滚筒并且仅仅在所述操作触发件沿所述第二方向运动时使所述滚筒旋转。

2.如权利要求1所述的片状材料分配器，其特征在于，所述滚筒包括在其第一端处的棘轮齿轮，其中所述操作触发件包括成角度的齿的齿条，所述成角度的齿接合所述棘轮齿轮并且在所述操作触发件沿所述第二方向运动时使所述棘轮齿轮旋转。

3.如权利要求2所述的片状材料分配器，其特征在于，所述成角度的齿为弹性的并且在所述操作触发件沿所述第一方向手动地运动时在所述棘轮齿轮下方挠曲。

4.如权利要求3所述的片状材料分配器，其特征在于，所述操作触发件被安装于轨道上，并且所述复位弹簧包括安装于所述操作触发件与所述片状材料分配器的后壁之间的螺旋弹簧。

5.如权利要求4所述的片状材料分配器，其特征在于，所述片状材料分配器包括底壁，其中所述轨道包括在所述底壁中的狭槽，并且所述操作触发件包括从所述狭槽突出的手动接合表面。

6.如权利要求5所述的片状材料分配器，其特征在于，所述操作触发件为独立的结构。

7.如权利要求5所述的片状材料分配器，其特征在于，所述片状材料分配器包括前盖，所述前盖铰接至所述片状材料分配器的顶部，从而所述前盖的底部能够来回地旋转，其中所述操作触发件与所述前盖集成为一体，并且所述手动接合表面为所述前盖。

8.如权利要求6或7所述的片状材料分配器，其特征在于，所述操作触发件包括弹簧支撑杆，其中所述片状材料分配器的所述后壁包括孔，所述弹簧支撑杆穿过所述孔，并且所述螺旋弹簧安装于所述弹簧支撑杆上。

9.如权利要求1所述的片状材料分配器，其特征在于，所述可旋转的滚筒能旋转通过360度，其中所述可旋转的滚筒包括弹簧加载式的驱动机构，所述驱动机构使所述可旋转的滚筒从发射角度旋转通过所述360度的一部分至起始位置，其中所述滚筒能从所述起始位置手动地旋转至所述发射角度，其中所述操作触发件的从所述受压位置至所述待机位置的运动使所述滚筒从所述起始位置旋转至所述发射角度。

10.如权利要求9所述的片状材料分配器，其特征在于，所述片状材料分配器包括用于旋转地支撑待分配的片状材料卷的支撑装置、以及从所述支撑装置至出口的片状材料路径，其中所述滚筒布置于所述片状材料路径中，以使得所述滚筒摩擦地接合与所述片状材料分配器一同使用的片状材料，并且使得通过手动地操纵从所述出口伸出的片状材料，所述滚筒能从所述起始位置手动地旋转至所述发射角度，其中所述滚筒包括径向地延伸的切割刀，所述切割刀在所述滚筒的切割角度处进入所述片状材料路径。

11.一种大致上如此处所要求的以及如在附图中所示出的片状材料分配器。